Veľký hadrónový urýchľovač sa na štyri roky uzatvára na modernizáciu
Najvýkonnejší časticový urýchľovač na svete, Veľký hadrónový urýchľovač (LHC) v laboratóriu CERN pri Ženeve, sa po dlhých rokoch prevádzky chystá na významnú modernizáciu. Od pondelka sa zatvára na štyri roky, aby sa podrobil rozsiahlej modernizácii, ktorá má za cieľ zvýšiť jeho kapacitu kolízií a objavovanie nových tajomstiev vesmíru, medzi ktoré patrí aj hľadanie temnej hmoty.
Modernizačný projekt, vedený profesionálnym tímom na čele s Markusom Zerlauthom, prinesie mnoho zmien, ktoré ovplyvnia spôsob, akým budú vedci experimentovať a zbierať dáta. Nový urýchľovač, známy ako High Luminosity LHC (HL-LHC), by mal opäť začať fungovať v júni 2030 a prevádzkovať sa minimálne desať rokov.
Jedným z hlavných cieľov modernizácie je zvýšiť počet kolízií, ktoré sa uskutočnia za jednotku času, a to desaťnásobne v porovnaní so súčasným stavom. Celkový rozpočet na túto prestavbu sa odhaduje na 1,5 miliardy dolárov, ktoré budú financované z členských príspevkov krajín združených v CERN, ako aj z nefinančných príspevkov z USA, Japonska, Kanady a Číny. Modernizácia si bude vyžadovať kompletnú výmenu komponentov dlhých 1,2 kilometra z celkového 27 kilometrového tunela.
Nové supravodivé magnety, ktoré budú implementované, umožnia lepšie sústredenie a smerovanie zväzkov častíc, čím sa zvýši pravdepodobnosť kolízií, pričom vedci očakávajú, že v každom strete dvoch zväzkov sa počet kolízií zvýši na 140 až 200. Zerlauth zdôraznil, že „zvýšený počet kolízií nám umožní zhromaždiť až 100-krát viac dát.” Takýto objem dát bude taký rozsiahly, že vedci budú musieť vyberať najsignifikantnejšie informácie v reálnom čase za pomoci umelej inteligencie.
Po modernizácii sa očakáva produkcia približne 380 miliónov Higgsových bozónov, čo je obrovský nárast oproti 55 miliónom, ktoré sa vyprodukovali počas doterajšej prevádzky LHC od roku 2008. Hlavným cieľom je objav a analýza interakcie dvoch Higgsových bozónov súčasne, čo by mohlo otvoriť nové obzory v našom chápaní vesmíru.
Vedci ako Nedaa-Alexandra Asbah z experimentu ATLAS na CERN vyjadrili dôležitosť kombinovaného prístupu, kde umelá inteligencia pomôže, ale nenahradí odbornú prácu fyzikov. „AI však nenahradí fyzikov,” zdôraznila Asbah.
Horizont objavovania zahŕňa aj výskum temnej hmoty, z ktorej tvorí len bežná hmota iba 5 % celkového vesmíru. Vedci sa snažia získať nové poznatky a pochopenia o temnej hmoty, ktorá sa odhaduje na približne 27 %. To všetko ukazuje, že modernizácia LHC bude kľúčovým hromadným projektom pre ďalší výskum a rozvoj v oblasti fyziky.
